它可以排斥水，油，酒精甚至花生醬。它可能為美國海軍節(jié)省數(shù)百萬美元的船舶燃料成本，減少船舶消耗的能源數(shù)量并提高運(yùn)營效率。

海軍研究辦公室(ONR)正在贊助密歇根大學(xué)材料科學(xué)與工程副教授AnishTuteja博士開發(fā)的一種新型“全能”涂層。這種化學(xué)涂層透明，耐用，可以應(yīng)用于許多表面和幾乎任何液體的棚子。

海軍特別感興趣的是，無機(jī)疏水涂層可以減少船體，特種和無人水下艦船上船體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦阻力。

比較摩擦阻力，通過游泳池慢跑。由于水的阻力，每個(gè)步幅更加困難并且需要更多的能量和努力。

ONR的項(xiàng)目官員Ki-HanKim博士說：“船舶燃油消耗的很大一部分[在較低速度下高達(dá)80%，在高速時(shí)高達(dá)40-50%]用于保持其速度和克服摩擦阻力。”海戰(zhàn)和武器部。“如果我們能找到一種大幅減少摩擦阻力的方法，那么船只將消耗更少的燃料或電池電量，并享受更廣泛的操作。”

Tuteja的全能涂層可能是一種解決方案。圖2兩艘船以相同的速度航行-一艘處理摩擦阻力，另一艘覆蓋在涂層中，導(dǎo)致水容易起伏并從船體上滑落。涂層容器理論上會(huì)減少燃料，因?yàn)樗恍枰诒３炙俣鹊耐瑫r(shí)抵抗盡可能多的防水性。

雖然防水涂料并不是新的，但很難制造出能夠抵抗大多數(shù)液體并且足夠堅(jiān)韌以長時(shí)間粘附在各種表面上的防水涂料。以聚四氟乙烯涂層的鍋為例。水會(huì)起伏并從鍋中滾落，而食用油會(huì)遍布各處。

“研究人員可能會(huì)采用非常耐用的聚合物基質(zhì)和非常令人反感的填料并混合它們，”Tuteja說。“但這并不一定會(huì)產(chǎn)生耐用，防水的涂層。不同的聚合物和填料具有不同的混溶性[兩種物質(zhì)混合在一起的能力]。簡單地結(jié)合最耐用的單個(gè)成分不會(huì)產(chǎn)生最耐用的復(fù)合涂層。”

為了設(shè)計(jì)他們的創(chuàng)新涂層，Tuteja和他的研究團(tuán)隊(duì)研究了大量已知化學(xué)物質(zhì)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫。然后，他們根據(jù)每種物質(zhì)的分子特性輸入復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程式，以預(yù)測(cè)任何兩種物質(zhì)在混合時(shí)的行為方式。在分析了數(shù)百種組合后，研究人員找到了正確的組合。

分子婚姻在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中受到重創(chuàng)。橡膠狀組合物可以噴涂，刷涂，浸涂或旋涂在許多表面上，并且可以緊密粘合。涂層還可以承受日常使用中的刮擦，凹陷和其他危害。分子分離的方式使涂層光學(xué)透明。

除了減少摩擦阻力外，Tuteja還設(shè)想其他海特種于全能涂層-包括保護(hù)傳感器，特種和天線等高價(jià)值設(shè)備免受天氣影響。

除了減少摩擦阻力的全能涂層外，ONR還贊助其他類型的涂層研究，以防止船舶和飛機(jī)上的腐蝕，并防止生物污染(船體上的藤壺堆積)。類似的涂層還可以防止在寒冷地區(qū)運(yùn)行的船上形成冰，或者比像刮擦等傳統(tǒng)方法更容易除冰。

Tuteja的團(tuán)隊(duì)正在對(duì)全能涂層進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試，但他們計(jì)劃在未來幾年內(nèi)為小規(guī)模的特種和民用使用做好準(zhǔn)備。

WarrenDuffieJr.是ONRCorporateStrategicCommunications的承包商。